Лекция 3.

Исследование функционального состояния организма спортсмена

Цель лекции: ознакомление студентов с методикой исследования и оценки функционального состояния основных систем организма спортсмена

Задания:

1. Ознакомление студентов с методами исследования и оценки функционального состояния основных систем

- нервной;

- нервно-мышечного аппарата;

-дыхательной;

- сердечно-сосудистой;

- пищеварительной;

- мочевыделительной;

- эндокринной

2. Информирование о важности и необходимости для тренера знаний о функциональном состоянии организма спортсмена для рационального планирования тренировочного процесса, оценки здоров’я.

План лекции:

1. Характеристика и оценка функционального состояния нервной и нервно-мышечной систем.

2. Оценка функционального состояния системы внешнего дыхания

3. Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы

4. Оценка функционального состояния других висцеральных систем (пищеварительной, мочевыделительной, эндокринной).

Ключевые слова: спорт, здоровье, врачебный контроль.

Основные понятия: спортивная медицина, функциональный контроль в спорте, анамнез, осмотр, пальпация (ощупывание), перкуссия (выстукивание) и аускультация (выслушивание), клинические методы, инструментальные методы, лабораторные методы

1. Характеристика и оценка функционального состояния нервной и нервно-мышечной систем

Нервной системе принадлежит ведущая роль в регуляции всех физиологических процессов в организме. Систематические и рациональные занятия физическими упражнениями и спортом положительно влияют на нервную систему, увеличивая силу, подвижность и уравновешенность основных процессов, одновременно улучшаются ее регуляторные и координаторные функции. Вместе с тем нерациональные занятия физическими упражнениями и неблагоприятные условия их проведения очень рано проявляются в деятельности нервной системы. Отрицательные изменения в состоянии нервной системы — первые признаки переутомления и перетренированности.

Ясно, что исследование нервной системы важно не только при первичном, но и при повторных врачебных обследованиях и проведении врачебно-педагогических наблюдений.

Методы исследования нервной и нервно-мышечной систем делятся на клинические и инструментальные.

К клиническим методам относятся анамнез, исследование состояния черепно-мозговых нервов, координационной функции нервной системы, сухожильных рефлексов, изучение функционального состояния анализаторов, вегетативной нервной системы.

К инструментальным методам относятся электроэнцефалография, электромиография, динамометрия, электродиагностика, миотонометрия.

При сборе анамнеза прежде всего выясняют:

- сведения о перенесенных заболеваниях и травмах нервной системы, возможных нарушениях сознания, обмороках, судорогах, имели ли они место, когда, остались ли какие-либо последствия,

- сведения о наследственных болезнях (особенно о заболеваниях нервной и нервно-мышечной систем).

- нет ли жалоб, которые в настоящее время могут свидетельствовать о патологии нервной системы: головная боль, головокружения, угнетенное психическое состояние, повышенная раздражительность, боли по ходу нервов и др.

- характер сна;

- тип высшей нервной деятельности спортсмена (по настроению, умению сдерживаться, быстроте усвоения нового, скорости перехода от одного вида деятельности к другому, по приспособляемости к меняющимся условиям, по настойчивости в овладении спортивными навыками, воле к победе, по отношению к неудачам, умению быстро мобилизоваться и т.д.)

При изучении координационной функции нервной системы применяются статические и динамические координационные пробы.

Статическая координация выявляется с помощью простой и усложненной проб Ромберга.

Простая поза. Испытуемый стоит без обуви, плотно сдвинув стопы, руки вытянув вперед, пальцы расслаблены, глаза закрыты.

Усложненные позы:

1) ноги испытуемого стоят на одной линии (пятка одной упирается в носок другой). Положение рук и глаз прежние;

2) стоя на одной ноге, опираясь подошвой другой ноги о колено опорной. Руки и глаза — аналогично первой позе;

3) поза «ласточки». Стоя на одной ноге, другая поднята назад, руки в стороны, глаза закрыты.

Учитывается длительность устойчивого стояния в позе Ромберга, наличие или отсутствие дрожания век, рук, покачивания туловища.

Нормальным считается устойчивое стояние, отсутствие дрожания рук и век в течение 15 с и более. Удержание позы в течение 15 с с небольшим покачиванием и тремором — удовлетворительная реакция; неудовлетворительная — потеря равновесия ранее 15 с, сильное дрожание рук, век.

К динамическим координационным пробам относятся пальценосовая и колено-пяточная.

Пальценосовая проба (динамическая координация). Вначале медленным движением руки с открытыми глазами дотронуться до кончика носа (отдельно каждой рукой), затем повторить это движение с закрытыми глазами.

При нормальном состоянии ЦНС отмечается точное попадание в нос, при патологии ЦНС (травмы, переутомление) — промахивание, дрожание указательного пальца или кисти.

Коленопяточная проба (динамическая координация) выполняется в положении лежа на спине. Пяткой одной ноги при медленном движении необходимо попасть в колено другой и провести по передней поверхности голени. Делается поочередно обеими ногами. При переутомлении, травмах ЦНС отмечается непопадание в колено, дрожание ноги при движении, невозможность провести пяткой по голени прямо.

Функциональное состояние нервно-мышечной системы исследуется с помощью методов динамометрии, определения быстроты движений, электромиографии, миотонометрии и хронаксиметрии (или электродиагностики).

Динамометрия. Применяются ручные и становые динамометры, а для определения силы различных групп мышц (полидинамометрия) специальный стол с динамометрами. Он позволяет создавать стандартные положения (необходимые для точности и сравнимости измерений) при определении силы отдельных мышечных групп (например, сгибание и разгибание туловища, бедра, голени). С его помощью можно определить абсолютную и относительную (на 1 кг веса тела) силу отдельных групп мышц и их статическую выносливость (в секундах).

Определение быстроты движений характеризует лабильность нервно-мышечной системы и проводится на приборах — темпо-тестах. Они состоят из 2 основных частей: электрического счетчика и контактной площадки (рычага, телеграфного ключа). Обследуемый ногой или рукой в течение 10 с должен сделать как можно больше замыканий и размыканий электрической цепи. В случае отсутствия такого прибора может быть использован более простой способ — теппинг-тест: на бумаге рисуется 4 квадрата (достаточной величины), а затем обследуемый должен поставить карандашом в каждый квадрат как можно больше точек, имея 10 с на каждый из них. При хорошем функциональном состоянии нервно-мышечной системы человек может за 10 с поставить 60—70 точек. Снижение частоты движений от первого до четвертого квадрата (или четвертого испытания на приборе) указывает на недостаточную устойчивость нервно-мышечного аппарата.

Миотонометрия — это измерение тонуса (твердости) мышц, важного показателя состояния нервно-мышечной системы. Для определения тонуса мышц применяются электро-миотонометры или, чаще, пружинные миотонометры. Тонус оценивается по сопротивлению, которое оказывает мышца при погружении в нее щупа аппарата. При исследовании прибор ставится на наиболее выступающее место мышцы, перпендикулярно к ней. Тонус мышцы определяется при полном ее расслаблении, а затем при максимальном напряжении. Величина тонуса на приборе выражается в условных единицах — миотонах. Разница в твердости мышцы в состоянии напряжения и расслабления называется амплитудой.

При улучшении функционального состояния мышцы увеличивается тонус напряжения, уменьшается тонус расслабления, возрастает амплитуда. Противоположные изменения происходят при утомлении и переутомлении.

Хронаксиметрия (или электродиагностика) — метод исследования электрической возбудимости и лабильности нервно-мышечной системы. С помощью специальных приборов на исследуемую мышцу наносится электрическое раздражение.

Минимальная (пороговая) сила раздражения, которая вызывает сокращение мышцы, называется реобазой. Чем меньше реобаза, тем более электровозбудима мышца.

Лабильность нервно-мышечного аппарата определяется с помощью другого показателя — хронаксии мышцы. Это минимальное время в мс, в течение которого ток, равный двойной реобазе мышцы, вызывает ее сокращение. При нарастании тренированности реобаза и хронаксия мышц уменьшаются, причем сближаются их величины у мышц-антагонистов. Резкие изменения реобазы и хронаксии мышц могут служить предвестниками травм. Изменение характера тренировки и отдых нормализуют состояние мышц и этих показателей, предотвращают травмы.

Измерение времени простой двигательной реакции. Этот показатель характеризует состояние ЦНС, важен при развитии двигательного качества быстроты. Выражается во времени от подачи сигнала (свет, звук, речь) до ответного движения испытуемого. Сигнал воспринимается в коре головного мозга, анализируется, формируется двигательный ответ.

С возрастом время уменьшается даже без специальной подготовки (до 15 лет), с 35 лет — увеличивается. Для незанимающихся физкультурой и спортом оно составляет 200...300 мс, у спортсменов — 100...200 мс.

Время реакции можно определить с помощью простой линейки. Линейка длиной 30—50 см (или гимнастическая палка с делениями по 1 см) удерживается вертикально экспериментатором. Испытуемый вытягивает вперед руку. Нижний конец линейки с нулевым делением находится между большим и указательным пальцами испытуемого. Палка отпускается, испытуемый должен ее подхватить как можно раньше. Учитывается расстояние; на линейке по верхнему краю кисти в сантиметрах. Выполняется 3—5 проб, находят среднюю величину. Перевод в единицы времени проводят по специальной таблице.

Определение моторной асимметрии человека. Под моторной асимметрией понимают совокупность признаков первенства функций рук, ног, мышц правой или левой половины туловища, лица, что сказывается на формировании общего двигательного поведения человека.

Правши составляют примерно 75 % общества, левши — 5...10 %, обоерукие (амбидекстры) — 15...20 %.

Ведущая часть тела более сильная, более эффективная по точности, его движения быстрее.

А. Тесты для определения ведущей руки (выполняются по команде):

— сцепление пальцев (сверху располагается большой палец ведущей руки);

—поза «Наполеона» — скрещивание рук на груди (сверху ведущая);

— аплодирование (более активна ведущая рука);

— кистевая динамометрия (сильнее ведущая рука);

— тест на точность — в середине бумажного листа необходимо поставить точку (закрыв глаза, ставить точки одной рукой как можно ближе к середине при этом ведущая рука делает это лучше).

Если результаты тестов противоречивы, то моторной асимметрии рук нет.

Б. Определение ведущей ноги.

У большинства людей (а это правши в 70 %) ведущей ногой является левая (так называемая перекрестная асимметрия), у 20 % населения ведущими являются одноименные рука и нога (правые).

Ведущая нога имеет большую длину шага, силу и тонус мышц, более высокую точность удара (футбол и др.). Она, как правило, является маховой в прыжках, а неведущая — толчковой (прыжки в длину и высоту).

Для определения ведущей ноги приняты тесты:

— опускание на одно колено (чаще на ведущее);

— закладывание ноги на ногу (ведущая сверху) в положении сидя;

— внезапный шаг (закрыть глаза, встать на цыпочки, руки вперед. Сзади человека слегка подталкивают. Первый шаг делается ведущей ногой. Этот тест наиболее важен, так как отражает врожденные свойства человека, а не приобретенные).

Исследование анализаторов

С учетом специфики вида спорта исследуется функциональное состояние следующих анализаторов:

• стрелковый спорт, биатлон, пятиборье, бокс - слуховой анализатор;

• фигурное катание, гимнастика, прыжки в воду и на лыжах с трамплина, фристайл, бобслей, санный спорт - вестибулярный анализатор;

• игровые виды спорта, стрелковый спорт, биатлон, пятиборье - зрительный анализатор;

• бокс, тяжелая атлетика - зрительный анализатор (с обязательным исследованием глазного дна и измерением внутриглазного давления).

Для определения функционального состояния зрительного анализатора определяют остроту зрения (с помощью таблицы, удаленной на 5 м, с рядами букв разной величины), цветоощущение (набор цветных полосок бумаги), поле зрения в градусах (специальный прибор — периметр).

Важно знать: при слабой степени миопии (до - 3 диоптрий) занятия спортом не противопоказаны. Миопия средней степени (до - 6 диоптрий) может служить противопоказанием для занятий такими видами спорта, как бокс, велосипедный спорт, прыжки в воду, тяжелая атлетика и др.. При миопии высокой степени (свыше - 6 диоптрий) занятия спортом запрещаются.

Слуховой анализатор изучается с помощью шепотной речи (на расстоянии 5 м от испытуемого, который стоит спиной, произносятся слова, цифры), исследуется каждое ухо отдельно.

Немалая роль при занятиях спортом принадлежит слуховому анализатору. Звуковые воздействия на него при этом могут быть самого различного характера. Если тренировка проводится при музыкальном сопровождении, то может отмечаться его благоприятное воздействие на сердечный ритм, частоту дыхания, настроение спортсмена и т.д. Сильные же звуковые воздействия, наблюдаемые, например, при тренировке мотогонщиков, могут оказывать отрицательное влияние на организм (снижать работоспособность, вести к головным болям и т.д.). У мотогонщиков, а также у занимающихся водно-моторным спортом и у стрелков отмечено снижение остроты слуха (восприятия высоких частот - до 10 000 Гц и низких - до 125-250 Гц), появление шума в ушах и другие симптомы. Все это последствия сильных и сверхсильных воздействий на слуховой анализатор. Так, типичным заболеванием у стрелков является неврит слухового нерва, возникающий в связи со слуховыми травмами. Причем стрелки из пистолета чаще теряют слух на правое ухо, а занимающиеся стендовой стрельбой и стрелки из винтовки - на левое. Понижение слуха у спортсменов травмоопасно, снижает результативность. Сниженное функциональное состояние слухового анализатора является противопоказанием к занятиям некоторыми видами спорта.

Слуховой анализатор изучается с помощью шепотной речи (на расстоянии 5 м от испытуемого, который стоит спиной, произносятся слова, цифры), исследуется каждое ухо отдельно.

Исследование мышечно-суставной чувствительности производится с помощью специальных проб, в которых проверяется точность воспроизведения заданного движения в суставе в градусах или заданного усилия в килограммах. Первое исследование заключается в том, что обследуемый изменяет до определенного угла положение конечности на приборе кинематометре, затем через несколько секунд он должен воспроизвести этот угол движения с закрытыми глазами. Ошибка определяется в градусах. Во втором случае обследуемый сжимает динамометр с определенной силой под контролем зрения, затем запоминает это усилие и воспроизводит его с закрытыми глазами. Ошибка определяется в килограммах.

Кожный анализатор исследуется путем определения болевой, температурной и тактильной чувствительности на симметричных участках.

Исследование вестибулярной функции

Функциональное состояние вестибулярного анализатора во многом определяет уровень спортивного мастерства гимнастов, прыгунов с шестом, прыгунов в воду, акробатов, фигуристов, футболистов, баскетболистов, метателей, слаломистов и других спортсменов.

При изучении функции вестибулярного аппарата применяются специальные пробы с вращением и координационные пробы. Систематическая физическая тренировка улучшает функцию вестибулярного аппарата, увеличивает его устойчивость.

При нарушениях функции вестибулярного аппарата, которые могут возникнуть в результате перегрузок или других причин, наблюдаются нистагм (непроизвольные судорожные дрожательные движения глазного яблока), промахивание при пальценосовой пробе, неустойчивость в простой и усложненной позах Ромберга.

Устойчивость вестибулярного аппарата исследуется с помощью вращения в кресле Барани — проба Воячека. Проба заключается в следующем: в течение 10 с проводится 5 вращений кресла с обследуемым, голова которого опущена, глаза закрыты. Затем после 5-секундного отдыха он открывает глаза и поднимает голову. Реакция проявляется в виде отклонения туловища и ряда вегетативных симптомов (учащение пульса, побледнение лица, тошнота, рвота). При хорошем функциональном состоянии анализатора эти симптомы выражены незначительно, пульс не меняется; при удовлетворительном - они выражены отчетливо; при снижении функционального состояния, недостаточной физической готовности, физическом перенапряжении - сильно: наблюдаются тошнота, рвота, брадикардия или тахикардия.

Простой и доступной пробой для оценки состояния вестибулярного аппарата является проба Яроцкого: обследуемый выполняет непрерывные вращательные движения головой в одну сторону в темпе два движения в 1 с. По секундомеру определяют, сколько времени он сохранит при этом равновесие тела. В норме это время составляет 28 с. Тренированный спортсмен выполняет эту пробу 90 с и более.

Первыми признаками нарушений функций вестибулярного аппарата является головокружение, тошнота, рвота, слюнотечение после вращательных упражнений, неустойчивость в координационных пробах, ухудшение вращательных проб.

Исследование функций вегетативной нервной системы занимает важное место в неврологическом обследовании занимающихся физическими упражнениями и спортом. У здорового человека симпатический и парасимпатический отделы нервной системы находятся в динамическом взаимодействии и равновесии. У физически тренированных людей в состоянии покоя наблюдаются признаки, указывающие на преобладание тонуса парасимпатической системы. Это выражается в замедлении ЧСС, некотором понижении АД и др. Во время выполнения физических упражнений и сразу после них у занимающегося отмечается относительное преобладание тонуса симпатической нервной системы.

В состоянии переутомления и перенапряжения отмечается нарушение оптимального соотношения деятельности симпатического и парасимпатического отделов нервной системы. При этом часто наблюдается преобладание симпатического тонуса в состоянии покоя.

Для исследования вегетативной нервной системы применяют пробы, выявляющие состояние вегетативных рефлексов: ортостатическую, клиностатическую, пробу Ашнера, демографизм (кожно-сосудистые реакции).

Ортостатическая проба состоит в том, что обследуемый, лежа утром в постели (или после 10—15 мин лежания), за 15 с подсчитывает пульс, затем спокойно встает и снова подсчитывает пульс за 15 с. В норме в связи с повышением тонуса симпатического отдела при переходе в положение стоя пульс должен учащаться на 12—20 уд./мин у нетренированного человека и на 8—12 уд./мин у физически тренированного.

Клиностатическая проба — пульс подсчитывается в положении стоя, а затем лежа. В норме при переходе в положение лежа повышается тонус парасимпатического отдела и пульс урежается на 4—12 уд./мин.

Проба Кремптона (вариант ортостатической пробы). Испытуемый из положения лежа переходит в вертикальное положение и сразу в течение 2 мин измеряется ЧСС и АД. Результат подсчитывается по формуле:

3,15 + PA = Sc/20, где PA — систолическое АД, Sc — частота сердечных сокращений.

Если получен результат менее 50, реакция квалифицируется как недостаточная, 50...70 — слабая, 75...100 — средняя, выше 100 — отличная.

Глазосердечная проба Ашнера заключается в том, что пульс подсчитывается у обследуемого в положении лежа за 15 с, затем исследователь большим и указательным пальцами производит постепенное нерезкое давление в течение 10 с на глазные яблоки при закрытых веках, и снова подсчитывается пульс. Таким образом раздражается парасимпатический отдел нервной системы, и при нормальной его возбудимости происходит урежение пульса на 5—12 уд./мин. Если пульс после пробы не изменяется, то рефлекс считается отрицательным, свидетельствующим о понижении возбудимости. Замедление пульса более 12 уд./мин свидетельствует о повышенной возбудимости парасимпатической системы. В некоторых случаях вместо урежения происходит учащение пульса — извращенная реакция, указывающая на серьезные нарушения равновесия вегетативной нервной системы.

Кожно-сосудистые реакции, или дермографизм, выявляются при проведении по коже тупым предметом. При этом на коже появляется розовая, белая, красная или выпукло-красная полоса, характеризующая степень возбудимости рецепторов сосудов. Длительный красный дермографизм указывает на повышенную возбудимость парасимпатической нервной системы. Выпуклая красная полоса указывает на резкое повышение парасимпатической иннервации сосудов. Белый дермографизм, вызываемый сужением сосудов, является признаком повышенной возбудимости симпатической иннервации кожных сосудов; розовый дермографизм наблюдается в норме.

Индекс Кердо (ИК) свидетельствует о состоянии вегетативной нервной системы, рассчитывается по формуле:

ИК = 1 – П/Д × 100, где Д — диастолическое давление, П — пульс.

У здорового человека ИК равен нулю, т. е. симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы находятся в состоянии динамического равновесия.

При преобладании симпатического тонуса индекс увеличивается, а при преобладании парасимпатического — снижается, становится отрицательным.

Особенно информативен этот показатель в игровых видах спорта, где высоко нервно-психическое напряжение. Имеет значение возраст, пол, функциональное состояние, спортивная квалификация.

Под влиянием спортивной тренировки изменяется функциональное состояние вегетативной нервной системы. У спортсменов в покое отмечается выраженное преобладание тонуса парасимпатического отдела. Это проявляется замедлением ЧСС, понижением АД, уряжением дыхания и т. д., что обеспечивает экономизацию деятельности систем организма (Меллерович). Во время тренировки или сразу после нее преобладает тонус симпатического отдела, что способствует развитию адаптационных реакций организма.

Следует заметить, что объективную оценку состояния вегетативной нервной системы дать непросто. Проявления ее деятельности весьма разнообразны, и каждая проба свидетельствует в основном о состоянии той или иной функции, обеспечиваемой вегетативной нервной системой. В целом о тонусе ее можно судить лишь на основании анализа результатов большого числа различных проб и инструментальных методов исследования.

Для скоростно-силовых видов спорта (силовой спорт (культуризм), тяжелая атлетика, лыжные гонки) особенно важно изучение ЦНС и нервно-мышечного аппарата, силы, зрительного анализатора и др.

Для сложно-координационных (акробатика, гимнастика художественная, прыжки в воду, синхронное плавание) важно изучение ЦНС, вегетативной нервной системы, нервно-мышечного аппарата и др.